Apla与程序设计语言泛型特性比较研究

面向对象编程(OOP)是以对象为编程核心,而泛型程序设计(GP)是根据一个类型所需要的操作需求进行分类和抽象,即GP是一种以类型需求为核心的程序设计范式.描述完整的GP类型需求包含静态语法约束和动态语义约束,主流程序设计语言已经支持静态语法约束,但受语言其他方面的限制,抽象层次较低,定义的泛型概念难以描述及验证基于动态语义的复杂约束需求问题,与完整实现GP尚有距离.该文综合比较了Java、C#、C++、Concept 4种支持泛型程序设计的语言,基于抽象程序设计语言Apla提出了离完整实现GP更近一步的泛型机制,通过同典型泛型实例对各种程序设计语言泛型特性进行分析,验证抽象泛型程序设计语言Apla中该泛型机制的优越性.

组合优化问题简约与算法推演

针对组合优化类问题定义了代数结构模型,从问题的形式规约出发,通过一阶谓词和量词演算将问题逐步简约为搜索空间更小、复杂度更低的子问题,根据问题的简约关系推导出求解算法,并在构造算法的同时也证明了算法的正确性.开发了原型系统以支持上述形式化的开发过程.这种算法推演技术能够显著提高算法程序设计的自动化水平,而问题简约的思想也更有利于对算法本质特征的理解.

一种抽象泛型机制的新型Java实现

泛型程序设计可大幅度提高程序的可重用性、可靠性和开发效率,高抽象的泛型机制则有助于降低泛型编程的复杂度.该文介绍了一种抽象泛型机制的核心思想和编程技术,分析了新型Java中与之对应的实现机理,并归纳出相应的转换规则,且在既有平台中实现了抽象泛型程序到新型Java泛型程序的自动转换和运行,最后通过一个Kleen算法实例,展示了抽象泛型机制的实际运用和相应Java程序的自动生成.抽象泛型机制的新型Java实现,在降低可重用算法构件的设计复杂度、提高算法构件可靠性的同时,也为泛型构件的设计和描述提供了行之有效的新途径.

一类单元赋值语句型循环不变式的开发方法研究

依据现有循环不变式的定义和开发策略,阐述了一类单元赋值语句型循环不变式开发方法,同时使用Dijkstra最弱前置谓词方法确认了循环不变式的正确性.最后通过典型实例来说明该方法的应用.

PAR平台数据库查询优化方案

数据库系统的查询优化技术是提高数据库系统效率的重要技术。当今Java和C++等主流程序设计语言依靠SQL语句,造成数据库系统中查询复杂、繁琐、效率低下、可靠性得不到保证等。针对上述问题,在PAR(Partition And Recur)平台数据库关系代数实现机制基础上,提出和实现基于关系代数的查询优化规则设计方法。这种设计不仅提高了数据库查询效率,也为高可靠数据库的形式化开发提供了依据。

安全信息管理系统生成器的研究

基于生成式程序设计和领域工程的理论与方法对运行于PDA的安全类软件进行建模,本文介绍一种简单的领域建模语言GML,设计一个生成器解析GML文档并生成目标系统。

一类0-1背包问题算法程序的形式化推导

0-1背包问题是经典的组合优化问题与NP完全问题,具有重要的应用价值与理论意义.本文使用PAR(Partition and Recurrence)方法形式化推导了0-1背包问题的高效动态规划算法程序.通过类比分析,该问题的若干变形问题的算法也可推导得到,算法通过PAR平台的自动生成系统转换成可执行语言程序并运行通过,保证了该类0-1背包问题算法的正确性和可靠性.本文主要的贡献是将PAR方法推广到能处理带约束条件的组合优化类问题,大大扩展了PAR方法的应用范围,为形式化开发高效高可信组合优化类算法开辟了一条新途径.